BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1.1. Katalis

Katalis merupakan suatu senyawa yang dapat meningkatkan laju reaksi kimia tanpa

mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri dengan cara memberikan jalur

pilihan lain yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah bila dibanding dengan energi

aktivasi untuk reaksi tanpa katalis (Whyman, 1994). Katalis ikut berperan dalam reaksi tapi

bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Adanya katalis dapat mempengaruhi faktor-faktor

kinetik suatu reaksi seperti laju reaksi, energi aktivasi, sifat dasar keadaan transisi dan lain-

lain (Augustine, 1996.

Katalis memiliki tiga fungsi katalitik, yakni:

1) Aktivitas

Berkaitan dengan kemampuan katalis untuk mempercepat suatu reaksi

2) Selektivitas atau spesifisitas

Berkaitan dengan kemampuan katalis yang dapat mengaahkan suatu reaksi

3) Stabilitas atau lifetime

Berkaitan dengan kemampuan katalis menahan hal-hal yang dapat mengarahkan

terjadinya deaktivasi katalis

Berdasarkan fasanya katalis digolongkan menjadi dua bagian yakni katalis homogen

dan katalis heterogen.

1) Katalis homogen

Dikatakan katalis homogen karena fasanya yang sama dengan fasa reaktan serta fasa

produk yang dihasilkan dari reaksi. Katalis jenis ini mudah untuk dioperasikan, dimodifikasi,

katalis jenis ini pula meiliki aktivitas dan selektivitas yang tinggi serta tidak mudah diracuni

oleh pengotor yang terkandung dalam suatu reaksi. Namun sayangnya karena fasa yang

dimilikinya sama, maka katalis ini sulit dipisahkan dari campuran reaksi, katalis jenis ini juga

kurang stabil jika dioperasikan pada suhu tinggi. Umumnya katalis homogen ini paling sering

ditemui dalam bentuk cairan, dimana reaktan dan katalis bercampur menjadi suatu larutan

2) Katalis heterogen

Katalis heterogen adalah katalis yang fasa reaksinya tidak sama dengan fasa reaktan

dan produk yang dihasilkan. Tidak seperti katalis hogmogen yang sulit dipisahkan dari reaksi

campurannya, maka katalis heterogen ini mudah dipisahkan dari campuran reaksi. Serta

mampu dioperasikan dalam suhu yang relatif tinggi. Katalis yang banyak ditemukan berupa

padatan sementara reaktannya berupa cairan, oleh karena itu katalis heterogen biasanya

dibentuk seperti pellet agar lebih mudah dioperasikan.

1.2. Zeolit

Zeolit merupakan mineral yang banyak terdapat di alam, kurang lebih terdapat 46

mineral zeolit alam. Secara umum zeolit sangat berpori karena tersusun atas kristal alumina

silikat terhidrasi yang banyak mengandung kation alkali atau alkali tanah yang berbentuk

kerangka tiga dimensi dan pori-pori yang dimiliki zeolit berukuran molekul. Rumus molekul

empiris zeolit adalah M2n(Al2O3.ySiO2)wH2O dimana m adalah kation alkali tanah atau alkali,

n adalah valensi logam alkali, dan x,y adalah bilangan tertentu.

Zeolit termasuk mineral yang istimewa karena struktur kristalnya (susunan atom

maupun komposisinya) yang mudah diatur, sehingga dapat dimodifikasi sesuai dengan

keperluan pemakai dan dapat digunakan untuk tujuan tertentu. Karena sifatnya yang istimewa

tersebut zeolit dapat digunakan dalam berbagai keperluan dan kegiatan yang luas, misalnya

sebagai adsorben, penukar ion dan katalisator.

Untuk memaksimalkan fungsi zeolit pada suatu proses terutama sebagai katalis maka

digunakan zeolit dengan kualitas yang baik. Agar mendapatkan zeolit yng berkualitas baik

maka perlu dilakukan proses pengolahan dan aktivasi terlebih dahulu, baik dengan cara

pemanasan, penambahan asam atau basa, maupun melapisi zeolit tersebut menggunakan

senyawa kimia lain. Aktivasi secara fisis dapat dilakukan dengan proses pemanasan,

tujuannya untuk menguapkan air yang terperangkap dalam pori-pori zeolit. Dengan proses

pemanasan tersebut maka luas permukaan pori-pori zeolit akan bertambah. Aktivasi zeolit

dengan proses ini sering dikenal dengan istilah kalsinasi.

Aktivasi zeolit juga dapat dilakukan secara kimiawi, yakni dengan penambahan

pereaksi kimia asam atau basa dalam kurun waktu tertentu. Tujuannya sama, yakni untuk

memperluas permukaan pori-pori zeolit serta membuang senyawa pengotor yang

terperangkap di dalam pori-pori zeolit. Aktivasi zeolit dengan cara kimiawi ini juga dapat

mengatur kembali letak atom yang dapat dipertukarkan. Aktivasi zeolit yang dilakukan

dengan penambahan asam mineral dapat melarutkan logam alkali seperti Ca2+, K+, Na+, dan

Mg+ yang menutupi rongga pori zeolit. Pengaktifan dengan H+ yang dilakukan dalam ruang

interlaminer akan membuat zeolit lebih porous dan permukaannya akan lebih aktif. Berikut

gambar yang menunjukan reaksi yang terjadi apabila zeolit diaktivasi menggunakan mineral

asam.

Gambar 2.1. Aktivasi zeolit menggunakan asam mineral

mkmkmkk